JP2020152607A - Quick-hardening cement, cement mortar, cement concrete, road repair material, and, repair method of road - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、急硬性セメント、セメントモルタル、セメントコンクリート、道路補修材料、及び、道路の補修方法に関する。 The present invention relates to hard-hardening cement, cement mortar, cement concrete, road repair materials, and road repair methods.
急硬性セメントは、カルシウムアルミネート等の急硬材とセメントとを含むものであり、通常のポルトランドセメントに比べて極めて短時間で高い強度を発現できることを特徴としている。このため、急硬性セメントはペースト、モルタル及びコンクリートとして、例えば補修材料、トンネル用吹付材料、コンクリート二次製品の早期脱型材料等として実用に供されてきた。 The hard-hardening cement contains a hard-hardening material such as calcium aluminate and cement, and is characterized in that it can exhibit high strength in an extremely short time as compared with ordinary Portland cement. For this reason, hard-hardening cement has been put into practical use as pastes, mortars and concretes, for example, as repair materials, spraying materials for tunnels, and early demolding materials for secondary concrete products.
急硬性セメントの例としては、３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＦ２及び無機硫酸塩等を含有する超硬練りコンクリート（特許文献１）、３ＣａＯ・ＳｉＯ２固溶体と１１ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ＣａＦ２を含有するクリンカ、無水石膏、アルミノケイ酸カルシウムガラス等を含有する超速硬セメント組成物（特許文献２）、Ｃ１２Ａ７（１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３）系にＦｅ２Ｏ３、ＣａＦ２を加えた急硬性クリンカ組成物（特許文献３）、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３を主成分としたクリンカ原料に、Ｆｅ２Ｏ３及びＣａＦ２を添加した急硬性クリンカ組成物（特許文献４）等が挙げられる。 Examples of rapid hardening cement, carbide kneading concrete containing 3CaO · 3Al 2 O 3 · CaF 2 and inorganic sulfates (Patent Document 1), 3CaO · SiO 2 solid solution and 11CaO · 7Al 2 O 3 · CaF 2 Clinker containing clinker, anhydrous gypsum, calcium aluminosilicate glass, etc. Ultra-fast clinker composition (Patent Document 2), C12A7 (12CaO ・ 7Al2O 3 ) system with Fe 2 O 3 and Ca F 2 added (Patent Document 3), a hard-hardening clinker composition (Patent Document 4) in which Fe 2 O 3 and CaF 2 are added to a clinker raw material containing 12CaO / 7Al 2 O 3 as a main component can be mentioned.
しかしながら、従来の急硬性セメントにおいては、短時間における高い強度発現と、長期間養生後の膨張の抑制とを同時に達成することができない場合があった。 However, in the conventional hard-hardening cement, it may not be possible to simultaneously achieve high strength development in a short time and suppression of expansion after long-term curing.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、短時間での高い強度発現と、長期間養生後の膨張の抑制とを同時に達成することができる急硬性セメント、セメントモルタル、セメントコンクリート、道路補修材料、及び、該道路補修材料を用いた道路補修方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of simultaneously achieving high strength development in a short time and suppression of expansion after long-term curing, such as hard-hardened cement, cement mortar, cement concrete, and road. It is an object of the present invention to provide a repair material and a road repair method using the road repair material.
すなわち、本発明によれば、
（Ａ）セメント、
（Ｂ）カルシウムアルミネートおよび無水石膏を含有する急硬材、並びに、
（Ｃ）凝結調整剤と、を含有する急硬性セメントであって、
上記（Ａ）セメント中のＳＯ３／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．６０以上０．８０以下であり、
上記（Ａ）セメント中の３ＣａＯ・ＳｉＯ２／２ＣａＯ・ＳｉＯ２モル比が４．０以上である、急硬性セメントが提供される。
That is, according to the present invention.
(A) Cement,
(B) Anhydrite containing calcium aluminate and anhydrous gypsum, and
(C) A hard-hardening cement containing a coagulation adjuster.
The SO 3 / Al 2 O 3 molar ratio in the cement (A) is 0.60 or more and 0.80 or less.
The (A) 3CaO · SiO 2 / 2CaO · SiO 2 molar ratio in the cement is 4.0 or more, rapid hardening cement is provided.
また、本発明によれば、上記の急硬性セメントを含むセメントモルタル又はセメントコンクリートが提供される。 Further, according to the present invention, a cement mortar or cement concrete containing the above-mentioned hard-hardening cement is provided.
また、本発明によれば、上記の急硬性セメントを含む道路補修材料が提供される。 Further, according to the present invention, a road repair material containing the above-mentioned hard-hardening cement is provided.
また、本発明によれば、上記の道路補修材料を用いた道路の補修方法が提供される。 Moreover, according to this invention, the road repair method using the said road repair material is provided.
本発明によれば、短時間での高い強度発現と、長期間養生後の膨張の抑制を同時に達成することができる急硬性セメント、セメントモルタル、セメントコンクリート、道路補修材料、及び、道路の補修方法を提供することができる。 According to the present invention, hard-hardened cement, cement mortar, cement concrete, road repair material, and road repair method capable of simultaneously achieving high strength development in a short time and suppression of expansion after long-term curing. Can be provided.
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
本実施形態に係る急硬性セメントは、
（Ａ）セメント、
（Ｂ）カルシウムアルミネートおよび無水石膏を含有する急硬材、並びに、
（Ｃ）凝結調整剤と、を含有する。
以下、本実施形態に係る急硬性セメントが含み得る配合の種類について詳細に説明する。
The hard-hardening cement according to this embodiment is
(A) Cement,
(B) Anhydrite containing calcium aluminate and anhydrous gypsum, and
(C) Contains a coagulation modifier.
Hereinafter, the types of formulations that can be contained in the hard-hardening cement according to the present embodiment will be described in detail.
＜（Ａ）セメント＞
本実施形態に係る急硬性セメントはベース成分として（Ａ）セメントを含有する。セメントの種類には特に制限はないが、普通セメント、早強セメント、超早強セメント、中庸熱セメント、耐硫酸塩セメント、低熱セメント、油井セメント等のポルトランドセメント、及び高炉セメント、フライアッシュセメント、及びシリカセメント等の混合セメント、エコセメント等が挙げられる。また、海外のＥＮ１９７−２０００で定められたセメントや中国ＧＢ規格で定められるあらゆるセメントを挙げることができ、本実施形態に係る急硬性セメントは、上記の１種又は２種以上を含むことができる。
<(A) Cement>
The hard-hardening cement according to this embodiment contains (A) cement as a base component. The type of cement is not particularly limited, but ordinary cement, early-strength cement, ultra-fast-strength cement, moderate heat cement, sulfate-resistant cement, low heat cement, oil well cement and other Portland cement, and blast furnace cement, fly ash cement, etc. And mixed cement such as silica cement, eco-cement and the like. In addition, cement defined by EN197-2000 overseas and all cements defined by Chinese GB standards can be mentioned, and the hard-hardening cement according to the present embodiment may include one or more of the above types. ..
本実施形態に係る急硬性セメントは、急硬性セメントに含まれる（Ａ）セメント中のＳＯ３／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．６０以上０．８０以下であり、０．６５以上０．８０以下であることが好ましく、０．７０以上０．７９以下であることがより好ましい。
また、本実施形態に係る急硬性セメントは、（Ａ）セメント中に少なくとも、３ＣａＯ・ＳｉＯ２（エーライト、以降Ｃ３Ｓともいう）と２ＣａＯ・ＳｉＯ２（ビーライト、以降Ｃ２Ｓともいう）を含み、（Ａ）セメント中の３ＣａＯ・ＳｉＯ２／２ＣａＯ・ＳｉＯ２モル比が４．０以上であり、５．０以上であることが好ましく、６．０以上であることがより好ましく、７．０以上であることが特に好ましい。
３ＣａＯ・ＳｉＯ２／２ＣａＯ・ＳｉＯ２モル比の上限は特に制限されないが、例えば、３０以下とすることができ、２０以下であることがより好ましい。
本実施形態に係る急硬性セメントによれば、セメント中の化学組成の比、かつ、鉱物組成の比を同時に制御することで、短時間における高い強度発現と、長期間養生後の膨張量の抑制とを、安定的に同時に得ることができる。
The hard-hardening cement according to the present embodiment has a SO 3 / Al 2 O 3 molar ratio of (A) cement contained in the hard-hardening cement of 0.60 or more and 0.80 or less, and 0.65 or more and 0.80. It is preferably 0.70 or more and 0.79 or less.
Further, the hard-hardening cement according to the present embodiment contains at least 3CaO · SiO 2 (A. Wright, hereinafter also referred to as C3S) and 2CaO · SiO 2 (Belite, hereinafter also referred to as C2S) in (A) cement. (a) is a 3CaO · SiO 2 / 2CaO · SiO 2 molar ratio in the cement of 4.0 or more, preferably 5.0 or more, more preferably 6.0 or more, 7.0 or more Is particularly preferable.
The upper limit of 3CaO · SiO 2 / 2CaO · SiO 2 molar ratio is not particularly limited, for example, be a 30 or less, and more preferably 20 or less.
According to the hard-hardening cement according to the present embodiment, by simultaneously controlling the ratio of the chemical composition in the cement and the ratio of the mineral composition, high strength is developed in a short time and the amount of expansion after long-term curing is suppressed. And can be stably obtained at the same time.
すなわち、従来の急硬性セメントにおいては、例えば、セメントと、急硬材と、凝結調整剤を組み合わせることによって、水和反応の促進又は遅延の程度を調整しようとする技術があった。しかしながら、従来の技術によっては、短時間における高い強度発現と、長期間養生後の膨張の抑制とを達成できない場合があった。本発明者らは鋭意検討の結果、急硬性セメントにおける、セメント中の化学組成の比、及び、鉱物組成の比を制御することで、短時間における高い強度発現と、長期間養生後の膨張の抑制とを、安定的に同時達成することができることを見出し、本発明を成し得たものである。
本実施形態に係る急硬性セメントが、３ＣａＯ・ＳｉＯ２／２ＣａＯ・ＳｉＯ２モル比、及び、ＳＯ３／Ａｌ２Ｏ３モル比を上記範囲内とすることで、安定的に短時間における高い強度発現と、長期間養生後の膨張の抑制とを同時に達成することができる理由は必ずしも明らかではないが、セメント中の化学組成の比、かつ、鉱物組成の比を同時に制御することで、初期の水和反応の速度、及び、エトリンガイド等の水和反応物の生成量、並びに、より長い期間における水和反応の速度、及び、水和反応物の生成量をバランスよく保つことができるため、例えば３時間という短時間において高い強度を発現することと、長期間養生後の膨張量の抑制とを、安定的に同時に得ることができるものと推測される。
また、本実施形態によれば、短時間における高い強度発現と、長期間養生後の膨張の抑制とともに、十分な可使時間の確保も可能である。
That is, in the conventional hard-hardening cement, for example, there is a technique for adjusting the degree of promotion or delay of the hydration reaction by combining cement, a hard-hardening material, and a coagulation adjusting agent. However, depending on the conventional technique, it may not be possible to achieve high strength development in a short time and suppression of swelling after long-term curing. As a result of diligent studies, the present inventors have controlled the ratio of the chemical composition in the cement and the ratio of the mineral composition in the hard-hardened cement to develop high strength in a short time and expand after long-term curing. The present invention has been achieved by finding that suppression can be stably achieved at the same time.
Rapid hardening cement according to the present embodiment, 3CaO · SiO 2 / 2CaO · SiO 2 molar ratio, and, by the SO 3 / Al 2 O 3 molar ratio within the above range, stable high in a short time strength It is not always clear why the expression and the suppression of swelling after long-term curing can be achieved at the same time, but by controlling the ratio of chemical composition in cement and the ratio of mineral composition at the same time, the initial stage Because the rate of hydration reaction, the amount of hydration reaction product such as ettrin guide, the rate of hydration reaction over a longer period, and the amount of hydration reaction product produced can be maintained in a well-balanced manner. For example, it is presumed that high intensity can be exhibited in a short time of 3 hours and suppression of the amount of swelling after long-term curing can be stably obtained at the same time.
Further, according to the present embodiment, it is possible to develop high strength in a short period of time, suppress swelling after long-term curing, and secure a sufficient pot life.
本実施形態に係るセメントの化学組成は、セメント中のＳＯ３／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．６０以上０．８０以下であれば特に制限されないが、セメントを１００質量部としたとき、例えば、セメントに含まれるＡｌ２Ｏ３の含有量を３．０質量部以上、７．０質量部以下とすることができ、より好ましくは、４．５質量部以上、５．５質量部以下とすることができる。また、本実施形態に係るセメントの化学組成は、セメントを１００質量部としたとき、例えば、セメントに含まれるＳＯ３の含有量を２．０質量部以上、４．０質量部以下とすることができ、より好ましくは、２．５質量部以上、３．４質量部以下とすることができる。
また、その他の成分の含有量についても特に制限されないが、セメントを１００質量部としたとき、例えば、セメントに含まれるＣａＯの含有量を６０質量部以上、７０質量部以下、ＳｉＯ２の含有量を１５質量部以上、２５質量部以下、Ｆｅ２Ｏ３の含有量を１質量部以上、５質量部以下、ＭｇＯの含有量を０．１質量部以上、５質量部以下、ＮａＯの含有量を０．０５質量部以上、０．５質量部以下、Ｋ２Ｏの含有量を０．０５質量部以上、０．８質量部以下とすることができる。
セメントの化学組成を上記数値範囲内とすることによって、より特性バランスに優れた急硬性セメントとすることができる。
The chemical composition of the cement according to the present embodiment is not particularly limited as long as the SO 3 / Al 2 O 3 molar ratio in the cement is 0.60 or more and 0.80 or less, but when the cement is 100 parts by mass, for example. , The content of Al 2 O 3 contained in cement can be 3.0 parts by mass or more and 7.0 parts by mass or less, more preferably 4.5 parts by mass or more and 5.5 parts by mass or less. can do. Further, the chemical composition of the cement according to the present embodiment is such that, when the cement is 100 parts by mass, for example, the content of SO 3 contained in the cement is 2.0 parts by mass or more and 4.0 parts by mass or less. It can be more preferably 2.5 parts by mass or more and 3.4 parts by mass or less.
Further, the content of other components is not particularly limited, but when the cement is 100 parts by mass, for example, the content of CaO contained in the cement is 60 parts by mass or more, 70 parts by mass or less, and the content of SiO 2 . 15 parts by mass or more, 25 parts by mass or less, Fe 2 O 3 content of 1 part by mass or more and 5 parts by mass or less, MgO content of 0.1 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, NaO content 0.05 parts by mass or more, 0.5 parts by mass or less, K 2 O content of 0.05 parts by mass or more, it can be less 0.8 part by weight.
By setting the chemical composition of the cement within the above numerical range, it is possible to obtain a hard-hardening cement having a better balance of characteristics.
なお、セメントの化学組成はＪＩＳ Ｒ ５２０２「ポルトランドセメントの化学分析方法」に基づき求めることができる。 The chemical composition of cement can be determined based on JIS R 5202 "Chemical analysis method of Portland cement".
続いて、本実施形態に係るセメントの鉱物組成について説明する。本実施形態に係るセメントは、３ＣａＯ・ＳｉＯ２（エーライト、Ｃ３Ｓ）と２ＣａＯ・ＳｉＯ２（ビーライト、Ｃ２Ｓ）以外の鉱物組成を含むことでき、その例としては、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３（Ｃ３Ａ）、４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３（Ｃ４ＡＦ）、ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ、ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏを挙げることができる。 Subsequently, the mineral composition of the cement according to the present embodiment will be described. The cement according to this embodiment can contain a mineral composition other than 3CaO · SiO 2 (A. Wright, C3S) and 2CaO · SiO 2 (Belite, C2S), and as an example, 3CaO · Al 2 O 3 (3CaO · Al 2 O 3 ( C3A), 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 (C4AF), CaSO 4 · 1 / 2H 2 O, may be mentioned CaSO 4 · 2H 2 O.
本実施形態に係るセメント中の鉱物の含有量は、特に制限はないが、セメント中に含まれる各鉱物の合計を１００質量部としたとき、セメントに含まれる３ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有量を６０質量部以上、７０質量部以下とすることができ、６２質量部以上、７０質量部以下とすることがより好ましい。
また、セメント中に含まれる各鉱物の合計を１００質量部としたとき、セメントに含まれる２ＣａＯ・ＳｉＯ２を１質量部以上、１５質量部以下とすることができ、２質量部以上、１０質量部以下とすることがより好ましい。
また、セメント中に含まれる各鉱物の合計を１００質量部としたとき、セメントに含まれる３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の含有量を５質量部以上、１５質量部以下とすることができ、４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３の含有量を５質量部以上、１５質量部以下とすることができる。
セメントの鉱物組成を上記数値範囲内とすることによって、より特性バランスに優れた急硬性セメントとすることができるものと考えられる。
なお、本実施形態に係るセメント中の鉱物の含有量は、ＪＩＳ Ｒ ５２０２「ポルトランドセメントの化学分析方法」に基づき求めたセメントの化学組成分析結果を用い、ボーグ式で算出する。
セメントの化学組成、及び、鉱物組成は、セメント製造の際に用いるクリンカ、石膏の種類及び配合を適切に調整することによって制御することが可能である。
The content of minerals in the cement according to the present embodiment is not particularly limited, but when the total of each mineral contained in the cement is 100 parts by mass, the content of 3CaO · SiO 2 contained in the cement is 60. It can be 2 parts by mass or more and 70 parts by mass or less, and more preferably 62 parts by mass or more and 70 parts by mass or less.
Further, when the total of each mineral contained in the cement is 100 parts by mass, the amount of 2CaO · SiO 2 contained in the cement can be 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less, and 2 parts by mass or more and 10 parts by mass. It is more preferable that the content is less than or equal to a portion.
Also, when 100 parts by mass of the total of the minerals contained in the cement, the content of 3CaO · Al 2 O 3 contained in the cement 5 parts by mass or more, can be 15 parts by mass or less, 4CaO · The content of Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 can be 5 parts by mass or more and 15 parts by mass or less.
By setting the mineral composition of the cement within the above numerical range, it is considered that a hard-hardening cement having a better balance of characteristics can be obtained.
The content of minerals in cement according to this embodiment is calculated by the Borg formula using the results of chemical composition analysis of cement obtained based on JIS R 5202 "Chemical analysis method of Portland cement".
The chemical composition and mineral composition of cement can be controlled by appropriately adjusting the type and composition of clinker and gypsum used in the production of cement.
本実施形態に係る急硬性セメントは、急硬性セメントに含まれる（Ａ）セメントの含有量が、急硬性セメント１００質量部に対し、６５質量部以上９５質量部以下であることが好ましく、より好ましくは、６８質量部以上９０質量部以下とすることができる。
急硬性セメントにおけるセメントの配合量を上記数値範囲内とすることによって、より特性バランスに優れた急硬性セメントとすることができる。
In the hard-hardening cement according to the present embodiment, the content of the cement (A) contained in the hard-hardening cement is preferably 65 parts by mass or more and 95 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the hard-hardening cement, which is more preferable. Can be 68 parts by mass or more and 90 parts by mass or less.
By setting the blending amount of cement in the hard-hardening cement within the above numerical range, the hard-hardening cement having a more excellent balance of characteristics can be obtained.
＜（Ｂ）カルシウムアルミネートおよび無水石膏を含有する急硬材＞
本実施形態に係る急硬性セメントは（Ｂ）カルシウムアルミネートおよび無水石膏を含有する急硬材を含有する。
本実施形態において、急硬材は早期にエトリンガイト等の急硬性水和物を生成して、セメントコンクリートに急硬性を付与する成分を示す。本実施形態に係る急硬材は、少なくともカルシウムアルミネートおよび無水石膏を含む。本実施形態に係る急硬材は、本実施形態に係る急硬性セメントに含まれる急硬材を１００質量部としたとき、急硬性セメントに含まれるカルシウムアルミネートおよび無水石膏の合計量が、８０質量部以上であることが好ましく、９０質量部以上であることがより好ましく、１００質量部とすることもできる。すなわち、本実施形態に係る急硬材は、カルシウムアルミネートおよび無水石膏のみから成ることとすることもできる。
<(B) Hardened material containing calcium aluminate and anhydrous gypsum>
The hard-hardening cement according to the present embodiment contains (B) a hard-hardening material containing calcium aluminate and anhydrous gypsum.
In the present embodiment, the hardened material exhibits a component that produces hardened hydrates such as ettringite at an early stage to impart sharpness to cement concrete. The hardened material according to the present embodiment contains at least calcium aluminate and anhydrous gypsum. The hardened material according to the present embodiment has a total amount of calcium aluminate and anhydrous gypsum contained in the hardened cement of 80, when the hardened material contained in the hardened cement according to the present embodiment is 100 parts by mass. It is preferably parts by mass or more, more preferably 90 parts by mass or more, and may be 100 parts by mass. That is, the anhydrite according to the present embodiment may consist only of calcium aluminate and anhydrous gypsum.
（カルシウムアルミネート）
本実施形態に係る急硬性セメントは（Ｂ）急硬材として、カルシウムアルミネートを含む。カルシウムアルミネートは、例えば、ＣａＯ原料、Ａｌ２Ｏ３原料、並びに随意的に加えられるＳｉＯ２原料等を電気炉又はキルンで１，２００〜１，９００℃で合成し、急冷することにより得ることができる鉱物である。
カルシウムアルミネートの組成としては、例えば、ＣａＯが３５質量％以上、６０質量％以下、Ａｌ２Ｏ３が４０質量％以上、５５質量％以下、ＳｉＯ２が１質量％以上、１５質量％以下とすることができる。
例示的な化学物質としては、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３、１１ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ＣａＦ２、ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３、２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２、ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＦ２、３ＣａＯ・２Ｎａ２Ｏ・５Ａｌ２Ｏ３等を挙げることができ、上記の１種又は２種以上を含むことができる。この中でも、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３を含むことが好ましい。
本実施形態に係る急硬性セメントにおいて、急硬性セメントに含まれるカルシウムアルミネートの配合量は、急硬性セメントを１００質量部としたとき、２質量部以上、３０質量部以下とすることが好ましく、５質量部以上、２０質量部以下とすることがより好ましい。
カルシウムアルミネートの配合量を上記数値範囲内とすることによって、より短時間強度と養生後膨張率のバランスに優れた急硬性セメントとすることができる。
(Calcium aluminumate)
The hard-hardening cement according to the present embodiment contains calcium aluminate as (B) hard-hardening material. Calcium aluminate may, for example, be obtained by CaO material, Al 2 O 3 raw material, and synthesized in 1,200～1,900 ° C. in an electric furnace or kiln optionally Added SiO 2 raw material or the like, quenching It is a mineral that can be produced.
The composition of calcium aluminate is, for example, CaO is 35% by mass or more and 60% by mass or less, Al 2 O 3 is 40% by mass or more and 55% by mass or less, and SiO 2 is 1% by mass or more and 15% by mass or less. can do.
Illustrative chemicals include 3CaO · Al 2 O 3 , 12 CaO · 7Al 2 O 3 , 11CaO · 7Al 2 O 3 · CaF 2 , CaO · Al 2 O 3 , 2 CaO · Al 2 O 3 · SiO 2 , CaO · Al 2 O 3 · 2SiO 2 , 3CaO · 3Al 2 O 3 · CaF 2, 3CaO · 2Na 2 O · 5Al 2 O 3 or the like can be cited, and may include one or more of the above. Among these, it is preferable to contain 12CaO · 7Al 2 O 3 .
In the hard-hardening cement according to the present embodiment, the blending amount of calcium aluminate contained in the hard-hardening cement is preferably 2 parts by mass or more and 30 parts by mass or less when the hard-hardening cement is 100 parts by mass. It is more preferably 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less.
By setting the blending amount of calcium aluminate within the above numerical range, it is possible to obtain a hard-hardening cement having an excellent balance between strength for a shorter period of time and expansion rate after curing.
カルシウムアルミネートは結晶質及びガラス質の何れの形態のものを用いることも可能であるが、電気炉等で溶融物を急冷したガラス質ものが好ましく、ガラス質が６０質量％以上であると短時間強度発現に優れる。 As the calcium aluminate, either crystalline or vitreous form can be used, but a vitreous one obtained by quenching the melt in an electric furnace or the like is preferable, and a vitreous amount of 60% by mass or more is short. Excellent in time intensity development.
カルシウムアルミネートの粉末度はブレーン値で３，０００ｃｍ２／ｇ以上、９，０００ｃｍ２／ｇ以下であることが好ましく、４，０００ｃｍ２／ｇ以上、７，０００ｃｍ２／ｇ以下であることがより好ましい。 Fineness of calcium aluminate 3,000 cm 2 / g or more in Blaine value is preferably from 9,000cm 2 / g, 4,000cm 2 / g or more, not more than 7,000cm 2 / g More preferred.
（無水石膏）
本実施形態に係る急硬性セメントは（Ｂ）急硬材として、無水石膏を含む。無水石膏は、急硬材として重要な成分の１つであり、カルシウムアルミネートの水和と共に、急硬性水和物であるエトリンガイド等を形成する作用を有するものと考えられる。
本実施形態に係る急硬性セメントにおいて、急硬性セメントに含まれる無水石膏の配合量は、急硬性セメントを１００質量部としたとき、２質量部以上、３０質量部以下とすることが好ましく、５質量部以上、２０質量部以下とすることがより好ましい。
無水石膏の配合量を上記数値範囲内とすることによって、より短時間強度と養生後膨張率のバランスに優れた急硬性セメントとすることができる。
(Anhydrite)
The anhydrite according to the present embodiment contains anhydrous gypsum as (B) anhydrite. Anhydrite is one of the important components as an anhydrite, and is considered to have an action of forming an ettrin guide or the like, which is an anhydrite, together with hydration of calcium aluminate.
In the hard-hardening cement according to the present embodiment, the blending amount of anhydrous gypsum contained in the hard-hardening cement is preferably 2 parts by mass or more and 30 parts by mass or less when the hard-hardening cement is 100 parts by mass. It is more preferably more than parts by mass and less than 20 parts by mass.
By setting the blending amount of anhydrous gypsum within the above numerical range, it is possible to obtain a hard-hardening cement having an excellent balance between strength for a shorter period of time and expansion rate after curing.
無水石膏の粉末度はブレーン値で３，０００ｃｍ２／ｇ以上、９，０００ｃｍ２／ｇ以下であることが好ましく、４０００ｃｍ２／ｇ以上、７０００ｃｍ２／ｇ以下であることがより好ましい。 Fineness of anhydrite is 3,000 cm 2 / g or more in Blaine value is preferably at 9,000cm 2 / g or less, 4000 cm 2 / g or more, and more preferably less 7000 cm 2 / g.
本実施形態に係る急硬材は、急硬材に含まれるカルシウムアルミネートおよび無水石膏の合計量を１００質量部としたとき、急硬材に含まれるカルシウムアルミネートが、３３質量部以上、９１質量部以下であることが好ましく、４３質量部以上、８３質量部以下であることがより好ましい。
急硬材の組成を上記数値範囲内とすることよって、より短時間強度と養生後膨張率のバランスに優れた急硬性セメントとすることができる。
In the hardened material according to the present embodiment, when the total amount of calcium aluminate and anhydrous anhydrite contained in the hardened material is 100 parts by mass, the amount of calcium aluminate contained in the hardened material is 33 parts by mass or more, 91. It is preferably 4 parts by mass or less, and more preferably 43 parts by mass or more and 83 parts by mass or less.
By setting the composition of the hardened material within the above numerical range, it is possible to obtain a hardened cement having an excellent balance between strength for a shorter period of time and expansion rate after curing.
本実施形態に係る急硬性セメントは、急硬性セメントに含まれる（Ｂ）カルシウムアルミネートおよび無水石膏を含有する急硬材の含有量が、急硬性セメントに含まれる（Ａ）セメント１００質量部に対して５質量部以上、５０質量以下であることが好ましく、１０質量部以上、４５質量以下であることがより好ましい。
（Ｂ）カルシウムアルミネートおよび無水石膏を含有する急硬材の含有量を上記数値範囲内にすることによって、より短時間強度と養生後膨張率のバランスに優れた急硬性セメントとすることができる。
In the hard-hardening cement according to the present embodiment, the content of the hard-hardening material containing (B) calcium aluminate and anhydrous anhydrite contained in the hard-hardening cement is 100 parts by mass of (A) cement contained in the hard-hardening cement. On the other hand, it is preferably 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or more and 45 parts by mass or less.
(B) By keeping the content of the hardened material containing calcium aluminate and anhydrous gypsum within the above numerical range, it is possible to obtain a hardened cement having an excellent balance between strength for a shorter period of time and expansion rate after curing. ..
＜（Ｃ）凝結調整剤＞
本実施形態に係る急硬性セメントは（Ｃ）凝結調整剤を含む。（Ｃ）凝結調整剤は水硬性セメントの凝結に遅延作用を及ぼすものであれば良い。凝結調整剤としては、例えば、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、リンゴ酸等の有機酸、又はそれらの塩類、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、リン酸塩、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩等の無機塩、糖類などの群の中から選ばれる一種又は二種以上が使用可能である。硬化時間の調整と初期強度発現性の観点から、凝結調整剤は、クエン酸、クエン酸塩、酒石酸、酒石酸塩、アルカリ金属炭酸塩の群の中から選ばれる一種又は二種以上を含むことがより好ましく、有機酸とアルカリ金属炭酸塩を併用することが特に好ましい。
<(C) Coagulation adjuster>
The hard-hardening cement according to the present embodiment contains (C) a coagulation modifier. (C) The coagulation adjuster may be any one that delays the coagulation of the hydraulic cement. Examples of the coagulation modifier include organic acids such as citric acid, gluconic acid, tartaric acid and malic acid, or salts thereof, borates such as boric acid and sodium borate, phosphates, alkali metal carbonates and alkalis. One or more selected from the group of inorganic salts such as metal bicarbonate and saccharides can be used. From the viewpoint of adjusting the curing time and developing the initial strength, the coagulation regulator may contain one or more selected from the group of citric acid, citrate, tartaric acid, tartaric acid, and alkali metal carbonate. More preferably, it is particularly preferable to use an organic acid and an alkali metal carbonate in combination.
凝結調整剤の使用量は、作業（可使）時間により幅があり、一義的には決定することは難しい。本実施形態においては、例えば、１５〜４０分の作業（可使）時間にあわせてセメントコンクリートが硬化するように添加量を調整することができ、通常、急硬性セメントに含まれる（Ｃ）凝結調整剤の含有量は、急硬性セメントに含まれる（Ａ）セメント、及び、（Ｂ）カルシウムアルミネートおよび無水石膏の合計１００質量部に対して、０．０１質量部以上５質量部以下とすることが好ましく、０．２質量部以上、３質量部以下がより好ましく、０．３質量部以上、２質量部以下が最も好ましい。（Ｃ）凝結調整剤の含有量を上記数値範囲内にすることによって、適度な可使時間と、短時間強度を確保可能な急硬性セメントとすることができる。 The amount of the coagulation adjuster used varies depending on the working (usable) time, and it is difficult to uniquely determine it. In the present embodiment, for example, the amount of addition can be adjusted so that the cement concrete hardens according to the working (usable) time of 15 to 40 minutes, and (C) coagulation usually contained in the hard-hardening cement. The content of the adjusting agent shall be 0.01 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass in total of (A) cement, (B) calcium aluminate and anhydrous gypsum contained in the hardened cement. It is preferably 0.2 parts by mass or more, more preferably 3 parts by mass or less, and most preferably 0.3 parts by mass or more and 2 parts by mass or less. (C) By keeping the content of the coagulation adjuster within the above numerical range, it is possible to obtain a hard-hardening cement capable of ensuring an appropriate pot life and strength for a short time.
＜その他のセメント混和剤＞
本実施形態に係る急硬性セメントにおいては、慣用されている各種のセメント混和剤を適宜添加することができる。本実施形態に係る急硬性セメントにおいては、膨張材、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、消泡剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、ベントナイトなどの粘土鉱物、ハイドロタルサイトなどのアニオン交換体、高炉水砕スラグ微粉末や高炉徐冷スラグ微粉末などのスラグ、石灰石微粉末などの混和材料からなる群のうちの一種又は二種以上を併用することが可能である。
本実施形態に係る急硬性セメントは、上述した（Ａ）セメント、（Ｂ）急硬材、（Ｃ）凝結調整剤以外の成分を含有する場合、急硬性セメント全体を１００質量部としたとき、急硬性セメントに含まれる（Ａ）セメント、（Ｂ）急硬材、（Ｃ）凝結調整剤の合計を、９０質量部以上１００質量部以下とすることができ、９５質量部以上１００質量部以下とすることがより好ましい。本実施形態に係る急硬性セメントは、急硬性セメント全体を１００質量部としたとき、急硬性セメントに含まれる（Ａ）セメント、（Ｂ）急硬材、（Ｃ）凝結調整剤の合計を１００質量部とし、（Ａ）セメント、（Ｂ）急硬材、（Ｃ）凝結調整剤以外の成分を含まない態様とすることもできる。
<Other cement admixtures>
In the hard-hardening cement according to the present embodiment, various commonly used cement admixtures can be appropriately added. In the hard-hardening cement according to the present embodiment, a swelling material, a water reducing agent, an AE water reducing agent, a high-performance water reducing agent, a high-performance AE water reducing agent, a defoaming agent, a thickener, a rust preventive, an antifreezing agent, and a shrinkage reducing agent. One or two of the group consisting of clay minerals such as bentonite, anion exchangers such as hydrotalcite, slag such as blast furnace granulated slag fine powder and blast furnace slow cooling slag fine powder, and admixtures such as limestone fine powder. The above can be used together.
When the hard-hardening cement according to the present embodiment contains components other than the above-mentioned (A) cement, (B) hard-hardening material, and (C) coagulation adjuster, when the entire hard-hardening cement is 100 parts by mass, The total of (A) cement, (B) hardened material, and (C) coagulation adjuster contained in the hardened cement can be 90 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and 95 parts by mass or more and 100 parts by mass or less. Is more preferable. The hard-hardening cement according to the present embodiment has a total of 100 parts of (A) cement, (B) hard-hardening material, and (C) coagulation adjuster contained in the hard-hardening cement, assuming that the entire hard-hardening cement is 100 parts by mass. The mass portion may be a mode that does not contain components other than (A) cement, (B) hardened material, and (C) coagulation adjuster.
＜急硬性セメント＞
本発明に係る急硬性セメントは、上述した（Ａ）セメント、（Ｂ）急硬材、（Ｃ）凝結調整剤等を混合することにより製造可能である。
<Stiff cement>
The hard-hardening cement according to the present invention can be produced by mixing the above-mentioned (A) cement, (B) hard-hardening material, (C) coagulation adjuster and the like.
本実施形態に係る急硬性セメントは、体積基準粒度分布における粒子径１．０μｍ以上、５．０μｍ以下の粒子の積算値が１６体積％以上であることが好ましく、１７体積％以上であることがより好ましい。体積基準粒度分布における粒子径１．０μｍ以上、５．０μｍ以下の粒子の積算値の上限は特に制限されないが、例えば、３０体積％以下とすることができる。
なお、体積基準粒度分布は、市販の粒度分布測定装置を用いることができる。例として、ＨＯＲＩＢＡ製、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置ＬＡ−９２０などが挙げられる。
本実施形態に係る急硬性セメントは、粒子径を上記数値範囲内に調整することによって、水和反応をより適切に制御することができるため、より短時間強度と養生後膨張率のバランスに優れた急硬性セメントとすることができる。
急硬性セメントの粒子径は、必要に応じて粉砕、及び、分級工程を行うことによって調整することが可能である。粉砕、及び、分級の方法は特に制限されず、公知の粉砕、及び、分級方法を用いることが可能であるが、例えば、粉砕方法としては、ボールミルやローラーミル、分級方法としては、気流分級機等が挙げられる。
In the hard-hardening cement according to the present embodiment, the integrated value of particles having a particle size of 1.0 μm or more and 5.0 μm or less in the volume reference particle size distribution is preferably 16% by volume or more, and preferably 17% by volume or more. More preferred. The upper limit of the integrated value of the particles having a particle diameter of 1.0 μm or more and 5.0 μm or less in the volume-based particle size distribution is not particularly limited, but may be, for example, 30% by volume or less.
As the volume-based particle size distribution, a commercially available particle size distribution measuring device can be used. Examples include the laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device LA-920 manufactured by HORIBA.
The hard-hardening cement according to the present embodiment has an excellent balance between strength for a shorter period of time and expansion rate after curing because the hydration reaction can be controlled more appropriately by adjusting the particle size within the above numerical range. It can be a hard cement.
The particle size of the hardened cement can be adjusted by performing pulverization and classification steps as necessary. The crushing and classification methods are not particularly limited, and known crushing and classification methods can be used. For example, the crushing method is a ball mill or a roller mill, and the classification method is an air flow classifier. And so on.
本実施形態に係る急硬性セメントは、ブレーン比表面積が４０００ｃｍ２／ｇ以上、７０００ｃｍ２／ｇ以下であることが好ましく、４０００ｃｍ２／ｇ以上、６０００ｃｍ２／ｇ以下であることがより好ましい。
ブレーン比表面積を上記数値範囲内に調整することによって、より短時間強度と養生後膨張率のバランスに優れた急硬性セメントとすることができる。
Rapid hardening cement according to the present embodiment, Blaine specific surface area of 4000 cm 2 / g or more, preferably 7000 cm 2 / g or less, 4000 cm 2 / g or more, and more preferably less 6000 cm 2 / g.
By adjusting the brain specific surface area within the above numerical range, it is possible to obtain a hard-hardening cement having an excellent balance between the strength for a shorter period of time and the expansion coefficient after curing.
＜セメントモルタル、セメントコンクリート＞
本実施形態に係るセメントモルタル、又は、セメントコンクリートは上記の本実施形態に係る急硬性セメントを含む。
本実施形態に係るセメントモルタルは、本実施形態に係る急硬性セメント、細骨材、及び水を含むことができ、本実施形態に係るセメントコンクリートは、本実施形態に係る急硬性セメント、細骨材、粗骨材、及び水を含むことができる。
骨材としては、適度な施工性及び強度発現性が得られれば、特に限定されるものではないが、例えば、川砂、海砂、山砂、砕砂、人工細骨材、スラグ細骨材、再生細骨材、珪砂、川砂利、陸砂利、砕石、人工粗骨材、スラグ粗骨材、再生粗骨材等が挙げられ、この中でも珪砂を含むことが好ましい。
骨材の使用量は、急硬性セメントに含まれる（Ａ）セメント、（Ｂ）カルシウムアルミネートおよび無水石膏、（Ｃ）凝結調整剤の合計１００質量部に対して、５０質量部以上、９００質量部以下が好ましく、１００質量部以上、７００質量部以下がより好ましい。
<Cement mortar, cement concrete>
The cement mortar or cement concrete according to the present embodiment includes the hard-hardening cement according to the above-mentioned present embodiment.
The cement mortar according to the present embodiment can contain the hard-hardening cement, fine aggregate, and water according to the present embodiment, and the cement concrete according to the present embodiment is the hard-hardening cement, fine bone according to the present embodiment. Wood, coarse aggregate, and water can be included.
The aggregate is not particularly limited as long as appropriate workability and strength development can be obtained, but for example, river sand, sea sand, mountain sand, crushed sand, artificial fine aggregate, slag fine aggregate, and recycled aggregate. Examples thereof include fine aggregate, silica sand, river gravel, land gravel, crushed stone, artificial coarse aggregate, slag coarse aggregate, recycled coarse aggregate and the like, and among them, silica sand is preferably contained.
The amount of aggregate used is 50 parts by mass or more and 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of (A) cement, (B) calcium aluminate and anhydrous anhydrite, and (C) coagulation modifier contained in the hardened cement. The amount is preferably 100 parts by mass or more, and more preferably 700 parts by mass or less.
本実施形態に係るセメントモルタル、又は、セメントコンクリートは、上記の急硬性セメントに骨材及び水を加え、一般のミキサー、好ましくは強制練りミキサーにより原材料を混練りすることによって得ることができる。
水の添加量は、急硬性セメント１００質量部に対して、１０質量部以上、５０質量部以下とすることが好ましく、１５質量部以上、４５質量部以下とすることがより好ましく、２０質量部以上、４０質量部以下とすることが特に好ましい。上記数値範囲内とすることによって、材料分離がなく、かつ、適度な流動性を有するセメントモルタル、セメントコンクリートとすることができる。
The cement mortar or cement concrete according to the present embodiment can be obtained by adding aggregate and water to the above-mentioned hard-hardening cement and kneading the raw materials with a general mixer, preferably a forced kneading mixer.
The amount of water added is preferably 10 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or more and 45 parts by mass or less, and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the hardened cement. As mentioned above, it is particularly preferable that the amount is 40 parts by mass or less. By setting the value within the above numerical range, it is possible to obtain cement mortar and cement concrete having appropriate fluidity without material separation.
混練する方法は特に限定されず、混練に用いる器具や混練装置も特に限定されず、手練とすることもできるし、ミキサーを用いることもできる。用いることのできるミキサーとしては連続式ミキサーでもバッチ式ミキサーでも良く、例えばパン型コンクリートミキサー、パグミル型コンクリートミキサー、重力式コンクリートミキサー、グラウトミキサー、ハンドミキサー、左官ミキサー等が挙げられる。 The method of kneading is not particularly limited, and the equipment and kneading device used for kneading are not particularly limited, and can be hand-kneaded or a mixer can be used. The mixer that can be used may be a continuous mixer or a batch mixer, and examples thereof include a pan-type concrete mixer, a pug mill-type concrete mixer, a gravity-type concrete mixer, a grout mixer, a hand mixer, and a left-handed mixer.
＜道路補修材料＞
本実施形態に係る道路補修材料は、本実施形態に係る急硬性セメントを含む。本実施形態に係る道路補修材料は、少なくとも本実施形態に係る急硬性セメントと、水とを含むことができ、セメントペースト、セメントモルタル、又は、セメントコンクリートとして、例えば、道路、鉄道、及び導水路等のトンネルにおいて、露出した地山面への覆工時やトンネルの補修等といった覆工時に使用することが可能である。
<Road repair material>
The road repair material according to the present embodiment includes the hard-hardening cement according to the present embodiment. The road repair material according to the present embodiment can contain at least the hard-hardening cement according to the present embodiment and water, and can be used as cement paste, cement mortar, or cement concrete, for example, roads, railways, and headraces. It can be used for lining the exposed ground surface or for repairing the tunnel.
＜道路補修方法＞
本実施形態に係る道路補修材料は、例えば、車道やバスレーン、空港等の道路の補修に用いることができる。補修方法は特に制限されないが、本実施形態の急硬性セメントを含む、セメントペースト、セメントモルタル、又は、セメントコンクリートである道路補修材料を、例えば道路のポットホールや舗装材のひび割れ等に流し込み、硬化前にコテ等で表面を均して施工することができる。本実施形態に係る道路補修材料を用いた道路補修方法によれば、短時間での補修が可能であり、膨張率が低く、十分な耐久性を有するため、道路の通行止めの時間を最小限にでき、かつ、クラック等の不具合の発生頻度が低い補修が可能である。
<Road repair method>
The road repair material according to the present embodiment can be used, for example, for repairing roads such as roadways, bus lanes, and airports. The repair method is not particularly limited, but a road repair material such as cement paste, cement mortar, or cement concrete containing the hard-hardening cement of the present embodiment is poured into, for example, a pothole of a road or a crack in a pavement material and hardened. The surface can be leveled with a trowel or the like before construction. According to the road repair method using the road repair material according to the present embodiment, the repair can be performed in a short time, the expansion rate is low, and the road has sufficient durability, so that the time for road closure is minimized. It is possible to repair with a low frequency of defects such as cracks.
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the range in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the description of these Examples.
＜使用原料＞
（Ａ）セメント
以下のセメント１〜４を準備した。
セメント１：市販の早強ポルトランドセメント（ブレーン比表面積４５００ｃｍ２／ｇ、密度３．１２ｇ／ｃｍ３）
セメント２：市販のＥＮ１９７−２０００で定めるＣＥＭ Ｉ ５２．５（ブレーン比表面積３９００ｃｍ２／ｇ、密度３．１５ｇ／ｃｍ３）
セメント３：市販の普通ポルトランドセメント（ブレーン比表面積３３００ｃｍ２／ｇ、密度３．１５ｇ／ｃｍ３）
セメント４：市販のＥＮ１９７−２０００で定めるＣＥＭ Ｉ ５２．５（ブレーン比表面積３９００ｃｍ２／ｇ、密度３．１０ｇ／ｃｍ３）
<Raw materials used>
(A) Cement The following cements 1 to 4 were prepared.
Cement 1: Commercially available early-strength Portland cement (brain specific surface area 4500 cm 2 / g, density 3.12 g / cm 3 )
Cement 2: Commercially available CEM I 52.5 defined by EN197-2000 (brain specific surface area 3900 cm 2 / g, density 3.15 g / cm 3 )
Cement 3: Commercially available ordinary Portland cement (brain specific surface area 3300 cm 2 / g, density 3.15 g / cm 3 )
Cement 4: Commercially available CEM I 52.5 defined by EN197-2000 (brain specific surface area 3900 cm 2 / g, density 3.10 g / cm 3 )
（Ｂ）カルシウムアルミネートおよび無水石膏を含有する急硬材
急硬材１：非晶質カルシウムアルミネート無水石膏系急硬材（ＤＩＴ社製ＳＣ−ＯＮＥ）
(B) Hardened material containing calcium aluminate and anhydrous gypsum Hardened material 1: Amorphous calcium aluminate anhydrous gypsum-based hardened material (SC-ONE manufactured by DIT)
（Ｃ）凝結調整剤
凝結調整剤１：炭酸カリウムと有機酸併用系凝結調整剤（ＤＩＴ社製Ｄ２００）
(C) Coagulation regulator Coagulation regulator 1: Potash carbonate and organic acid combined coagulation regulator (D200 manufactured by DIT)
＜セメントの密度及びブレーン比表面積＞
上記各セメントの密度及びブレーン比表面積は、ＪＩＳ Ｒ５２０１（セメントの物理試験方法）に基づき測定した。
<Cement density and brain specific surface area>
The density and specific surface area of the brain of each of the above cements were measured based on JIS R5201 (physical test method for cement).
＜セメントの化学組成＞
ＪＩＳ Ｒ ５２０２「ポルトランドセメントの化学分析方法」に基づく、セメント１〜４の化学分析結果を表１に示す。また、得られた化学組成分析結果（質量部）から、ＳＯ３／Ａｌ２Ｏ３比（モル比）を算出した。結果を表１に示す。
<Cement chemical composition>
Table 1 shows the results of chemical analysis of cements 1 to 4 based on JIS R 5202 “Chemical analysis method of Portland cement”. Moreover, the SO 3 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) was calculated from the obtained chemical composition analysis result (part by mass). The results are shown in Table 1.
＜セメントの鉱物組成＞
得られた化学組成分析結果から、上記セメント１〜４の鉱物組成（質量部）をボーグ式によって算出した。また、エーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）／ビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）比（モル比）を算出した。結果を表１に示す。
<Mineral composition of cement>
From the obtained chemical composition analysis results, the mineral composition (parts by mass) of the cements 1 to 4 was calculated by the Borg formula. It was also calculated alite (3CaO · SiO 2) / belite (2CaO · SiO 2) ratio (molar ratio). The results are shown in Table 1.
＜実施例１＞
（Ａ）セメントとしてセメント１を７０質量部、（Ｂ）カルシウムアルミネートおよび無水石膏を含有する急硬材として、急硬材１を３０質量部、（Ｃ）凝結調整剤として、凝結調整剤１を１．５質量部分取し、混合して、急硬性セメント１を得た。
<Example 1>
(A) 70 parts by mass of cement 1 as cement, (B) 30 parts by mass of hardened material 1 as a hardened material containing calcium aluminate and anhydrous anhydrite, (C) as a coagulation adjusting agent, coagulation adjusting agent 1 Was taken in 1.5 parts by mass and mixed to obtain a fast-hardening cement 1.
＜実施例２・３、比較例１＞
セメントとして、それぞれ表１に記載のセメントを用いた以外は実施例１と同様に急硬性セメント２〜４を得た。
得られた各実施例・比較例の急硬性セメントについて、以下の評価を行った。
<Examples 2 and 3, Comparative Example 1>
Hard-hardening cements 2 to 4 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the cements shown in Table 1 were used as the cements.
The following evaluations were performed on the obtained hard-hardening cements of Examples and Comparative Examples.
＜ブレーン比表面積＞
ＪＩＳ Ｒ５２０１（セメントの物理試験方法）に基づき測定した。
<Brain specific surface area>
It was measured based on JIS R5201 (physical test method for cement).
＜粒度分布＞
得られた各実施例・比較例の急硬性セメントをエタノールに超音波分散させ、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（ＨＯＲＩＢＡ社製、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置ＬＡ−９２０）で体積基準粒度分布を測定した。かかる体積基準粒度分布における粒子径１．０μｍ以上、５．０μｍ以下の粒子の積算値を求めた。
<Particle size distribution>
The obtained hard-hardening cements of Examples and Comparative Examples were ultrasonically dispersed in ethanol, and the volume was measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (Laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device LA-920 manufactured by HORIBA). The reference particle size distribution was measured. The integrated value of particles having a particle diameter of 1.0 μm or more and 5.0 μm or less in such a volume-based particle size distribution was determined.
＜モルタルの調製＞
各実施例・比較例の急硬性セメント９００ｇと、細骨材１３５０ｇ、水３０６ｇを、室温２０℃において混合してモルタルを調製し、圧縮強度と長さ変化率を測定した。
<Preparation of mortar>
900 g of hard-hardening cement of each Example / Comparative Example, 1350 g of fine aggregate and 306 g of water were mixed at room temperature of 20 ° C. to prepare a mortar, and the compressive strength and the rate of change in length were measured.
＜使用材料＞
細骨材：新潟県糸魚川市姫川産川砂、表乾状態、密度２．６２ｇ／ｃｍ３、最大骨材寸法５ｍｍ
水：水道水
<Material used>
Fine aggregate: River sand from Himekawa, Itoigawa City, Niigata Prefecture, dry surface, density 2.62 g / cm 3 , maximum aggregate size 5 mm
Water: tap water
＜圧縮強度＞
ＪＩＳ Ｒ ５２０１に基づき、４×４×１６ｃｍの試験体を作製し、３時間後の圧縮強度を測定した。
<Compression strength>
A 4 × 4 × 16 cm test piece was prepared based on JIS R 5201, and the compression strength after 3 hours was measured.
＜長さ変化率＞
自由収縮ひずみを「ＪＩＳ Ａ １１２９−３ モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法−第３部：ダイヤルゲージ方法 附属書Ａ（参考）モルタル及びコンクリートの乾燥による自由収縮ひずみ試験方法」に基づき測定した。まず、４×４×１６ｃｍの試験体を成形し、成形３時間後に脱型、基長を測定した。次に、２０℃、６０ＲＨ％にて材齢２８日まで養生後、再度長さを測定し、長さ変化率を算出した。
<Length change rate>
The free shrinkage strain was measured based on "JIS A 1129-3 Method for measuring length change of mortar and concrete-Part 3: Dial gauge method Annex A (Reference) Free shrinkage strain test method by drying mortar and concrete". First, a 4 × 4 × 16 cm test piece was molded, and 3 hours after molding, the mold was removed and the base length was measured. Next, after curing at 20 ° C. and 60 RH% until the age of the material was 28 days, the length was measured again and the length change rate was calculated.
表１より、急硬性セメントに含まれるセメント中の、３ＣａＯ・ＳｉＯ２／２ＣａＯ・ＳｉＯ２モル比、及び、ＳＯ３／Ａｌ２Ｏ３モル比を本願発明で特定する範囲内とすることよって、短時間における高い強度発現と、長期間養生後の膨張の抑制を両立することができることが分かる。 From Table 1, in the cement contained in the rapid hardening cement, 3CaO · SiO 2 / 2CaO · SiO 2 molar ratio, and, I'll be in a range that identifies the SO 3 / Al 2 O 3 molar ratio in the present invention, It can be seen that high intensity development in a short time and suppression of swelling after long-term curing can be achieved at the same time.
Claims (9)
（Ｂ）カルシウムアルミネートおよび無水石膏を含有する急硬材、並びに、
（Ｃ）凝結調整剤と、を含有する急硬性セメントであって、
前記（Ａ）セメント中のＳＯ３／Ａｌ２Ｏ３モル比が０．６０以上０．８０以下であり、 前記（Ａ）セメント中の３ＣａＯ・ＳｉＯ２／２ＣａＯ・ＳｉＯ２モル比が４．０以上である、急硬性セメント。 (A) Cement,
(B) Anhydrite containing calcium aluminate and anhydrous gypsum, and
(C) A hard-hardening cement containing a coagulation adjuster.
Wherein (A) SO 3 / Al 2 O 3 molar ratio in the cement is 0.60 or more 0.80 or less, wherein (A) 3CaO · SiO 2 / 2CaO · SiO 2 molar ratio in cement 4.0 That's all for hard cement.
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